¿Qué es una Cámara de Choque Térmico?
Las cámaras de choque térmico se emplean para valorar los impactos de las alteraciones de temperatura en los productos.
El dispositivo cuenta con una característica para exponer de manera reiterada la pieza a evaluar a ambientes de alta y baja temperatura. Se utiliza para medir cómo se ve influida la pieza ante ciclos reiterados de temperaturas variables.
Los distintos materiales en la muestra se dilatan y contraen debido a los cambios de temperatura. Esto genera tensión en las áreas en que los materiales diversos entran en contacto, producto de las disparidades en el coeficiente de dilatación térmica lineal (un valor numérico que expresa la relación entre la modificación de temperatura y la modificación de volumen, denotado como CTE).
Cuando se suceden ciclos de temperatura con intervalos altos y bajos, se producen, acumulan y fatigan tensiones en diferentes secciones del material, lo que puede dar lugar a grietas, delaminación y fracturas. La exploración de este fenómeno permite evaluar la solidez y resistencia de la muestra frente a los cambios de temperatura.
Las pruebas de impacto térmico en frío se aplican para verificar cómo se desarrolla la tensión en una muestra sometida a transformaciones de temperatura y qué tipo de daños se producen.
Aplicaciones de las pruebas de impacto térmico en frío
Las cámaras de choque térmico se destinan en su mayoría a evaluar la fiabilidad de los productos. Por ejemplo, en el ámbito de los materiales electrónicos, se emplean para identificar defectos ocasionados por fisuras y grietas en circuitos laminados y zonas de soldadura cuando los sustratos electrónicos son llevados al mercado.
También se utilizan para llevar a cabo evaluaciones aceleradas de tableros en entornos de temperaturas extremas, con la finalidad de anticipar su vida útil. Otros usos abarcan evaluar la estabilidad de los cambios de temperatura derivados del cambio de materiales, revisar los cambios de estado debidos a las diferencias en las tasas de expansión y contracción en áreas de contacto de diversos materiales, y supervisar la deformación y grietas causadas por la deformación térmica.
Principio de las Cámaras de Choque Térmico
Estas cámaras generan un entorno de temperatura alta o baja usando un medio (gaseoso o líquido) que coincide con la temperatura ambiente en la región de pruebas. La temperatura del entorno establecido se regula mediante la temperatura, el volumen, la velocidad y la dirección del medio.
Al alterar el entorno térmico en la zona de pruebas por medio del fluido, se minimiza la influencia de la vibración y el contacto en los resultados de la evaluación. Esto es posible porque no es necesario desplazar la muestra en prueba. Por lo tanto, se pueden efectuar evaluaciones fiables que solo se ven impactadas por las condiciones térmicas.
El rango de temperaturas ajustables generalmente oscila entre -80 °C y +300 °C, aproximadamente. Esto permite realizar pruebas en un entorno térmico adecuado al propósito.
¿Cómo Seleccionar una Cámara de Choque Térmico?
El costo de los evaluadores de choque térmico en frío varía según el intervalo de temperatura y el tamaño de la muestra que será evaluada. Específicamente, los equipos de mayor tamaño y con especificaciones avanzadas tienden a ser más caros.
El tamaño de la muestra en evaluación también determina el espacio necesario en la región de pruebas. Equipos más grandes implican mayores costos y tiempos más prolongados para cambiar el entorno térmico (tiempo de evaluación). Por lo tanto, los equipos con un espacio de prueba mucho más grande en comparación con el tamaño de la muestra tardarán más tiempo de lo necesario, lo que también afectará negativamente los costos.
Es fundamental tener una idea previa del intervalo de temperatura de la muestra en evaluación y de su tamaño.
Obtener más información acerca de las cámaras de choque térmico. Puntos a considerar al usar un dispositivo de impacto térmico en frío.
La mayoría de las evaluaciones de fiabilidad se llevan a cabo durante varios meses, en función de la cantidad de ciclos de temperatura y repeticiones. Especialmente, si se interrumpe un ensayo acelerado con un evaluador de choque térmico en frío, la evaluación misma se verá significativamente afectada.
Por consiguiente, es esencial anticipar la disponibilidad de suministro eléctrico de emergencia, como baterías. Si hay una interrupción eléctrica debido a un incidente natural como un rayo o un terremoto, la evaluación del equipo quedará suspendida. Es recomendable utilizar una fuente de energía de emergencia estable en conjunto con fuentes de energía de reserva para evitar la necesidad de reiniciar después de pasar meses en medio de una evaluación.